Sympatrisch speciatieconcept, kenmerken en voorbeelden

De Sympatrische speciatie Het is een soort speciatie die optreedt wanneer twee groepen van dezelfde soorten die op dezelfde geografische locatie leven, anders evolueren, totdat ze niet langer kunnen oversteken, en dan verschillende soorten overwegen.

Over het algemeen, wanneer de bevolking fysiek scheiden, ontstaat er enige reproductieve isolatie, dat wil zeggen dat de individuen van een bevolking het vermogen verliezen om over te steken met die van de andere bevolking.

Synechococcus -bacteriën, waarin sympatrische speciatie is waargenomen

De voorbeelden van sympatrische speciatie worden vaak besproken omdat ze overtuigend bewijs moeten tonen dat de nieuwe soorten afdalen van dezelfde voorouderlijke soorten, evenals het bestaan ​​van reproductieve isolatie en dat de oorzaak van de opkomst van de nieuwe soort geen allopathie is (speciatie allopatrisch is. )).

De sympatrische speciatie is te zien in veel verschillende soorten organismen, waaronder bacteriën, cyclid -vissen en appelschuimfly. In de natuur kan het echter moeilijk zijn om te weten wanneer er sympatrische speciatie is opgetreden of heeft plaatsgevonden.

[TOC]

Wanneer vindt de sympatrische speciatie plaats?

De sympatrische speciatie is uniek omdat deze plaatsvindt, terwijl twee subpopulaties van dezelfde soorten hetzelfde gebied bezetten of gebieden delen die veel overlappen.

Hoewel het gebied waarin organismen hetzelfde zijn, kunnen deze worden onderverdeeld in twee verschillende groepen die uiteindelijk zo genetisch verschillen van elkaar die elkaar niet langer kunnen reproduceren.

Wanneer twee groepen niet langer kunnen reproduceren en vruchtbare nakomelingen kunnen verlaten, worden verschillende soorten beschouwd. Het kan echter moeilijk zijn om te bepalen of de speciatie die heeft plaatsgevonden van het sympatrische type is, wat heeft geleid tot veel discussie onder onderzoekers van evolutionaire biologie.

Er werd bijvoorbeeld oorspronkelijk gedacht dat twee soorten nauw verwante spinas.

De eerste kolonisatie leidde tot de opkomst van een doornige soort, terwijl de andere soorten evolueerden uit de tweede kolonisatie.

Kan u van dienst zijn: wat is het vakgebied van de biologie?

Kenmerken van de sympatrische speciatie

Sympatrisch speciatieschema. Bron: Andrew Z. Colvin, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Jerry Coyne en H. Allen Orr heeft vier criteria ontwikkeld om af te leiden of soorten sympatrisch zijn ontstaan:

1-De gebieden van de soort moeten aanzienlijk overwinnen.

2-er moet volledige speciatie zijn (dat wil zeggen dat de twee soorten niet kunnen oversteken en vruchtbare nakomelingen achterlaten).

3-De soort moet zustersoorten zijn (het meest gerelateerd aan elkaar) of een deel van een groep die een voorouder en al zijn nakomelingen omvat.

4 De geschiedenis van het geografische grondgebied en de evolutie van de soort moeten zodanig zijn dat allopathie zeer onwaarschijnlijk lijkt, omdat de sympatrische speciatie veel minder gebruikelijk is dan allopatrisch.

Voorbeelden van sympatrische speciatie

In planten

De sympatrische speciatie komt vaker voor in de plantenwereld. Ouderlijke planten produceren bijvoorbeeld nakomelingen die polyploïd zijn. Daarom leven afstammelingen in dezelfde omgeving als hun ouders, maar zijn reproductief geïsoleerd.

Dit speciatie -fenomeen gemedieerd door polyploïdie vindt als volgt plaats. Normaal gesproken hebben individuen twee chromosomenspellen (diploidy), één van elke vader.

Fouten kunnen echter optreden bij de verdeling van chromosomen tijdens celdeling, waardoor een nakomelingen worden gegenereerd met tweemaal kopieën (tetraploïdía).

Het hebben van meer dan twee chromosomale spellen wordt beschouwd als een polyploïdie (poli = veel). In deze gevallen treedt reproductieve isolatie onvermijdelijk op, omdat een populatie van polyploïde individuen niet kan oversteken met een populatie diploïde individuen.

In bacterie

De ware voorbeelden van sympatrische speciatie hebben zich zelden in de natuur waargenomen. Er wordt aangenomen dat de sympatrische speciatie vaker voorkomt in bacteriën, omdat bacteriën genen kunnen uitwisselen met andere individuen die geen ouders of afstammelingen zijn, in een proces dat bekend staat als horizontale overdracht van genen.

De sympatrische speciatie is waargenomen in Bacil, in bacteriesoorten Synechococcus, In het bacterioplankton Vibrio splendidus, onder andere.

Kan u dienen: Superoxide dysmutase: kenmerken, structuur, functiesVibrio splendidus

Subgroepen van soorten die sympatrische speciatie ervaren, zullen weinig verschillen vertonen, omdat ze al relatief korte tijd uiteenlopen, in relatie tot de tijdschaal waarin evolutie optreedt.

Er wordt aangenomen dat een belangrijke factor in gevallen van sympatrische speciatie aanpassing is aan omgevingscondities. Als sommige leden gespecialiseerd zijn om in een bepaalde omgeving te wonen, kan die subgroep een andere niche van het milieu blijven bezetten en uiteindelijk kunnen evolueren naar een nieuwe soort in de loop van de tijd.

In cyclid -vissen

De sympatrische selectie kan ook het resultaat zijn van een combinatie van seksuele selectie en ecologische factoren. De studies van Afrikaanse cyclidevissen in Lake Nyasa en andere meren in het Rift System van Oost -Afrika, registreren de So -Called -kuddes (individuen van dezelfde soort die "ontmoeten" in een grote vergadering) die zijn ontstaan ​​in ecologisch merenuniformen.

Een dergelijke toestand vermindert aanzienlijk de mogelijkheden dat allopathie de oorzaak is van de speciatie, en kan ertoe leiden dat groepen vrouwen binnen een populatie een grote affiniteit ontwikkelen voor mannen met verschillende extreme fenotypische kenmerken, zoals schaal- en ledematen die verschillen in gemiddelde individuele grootte.

Andere studies suggereren dat de sympathie tussen de cyclidevissen ook voorkomt in de rivieren die de meren van het Oost -Afrikaanse kloofsysteem voeden, evenals in de Cráters -meren van Nicaragua, waar twee soorten cyclid -vissen Midas worden gevonden ((Amfilophus), die in de ondersteuningslagune in Nicaragua wonen.

Midas van de soort Amphilophus citrinellus

De onderzoekers analyseerden het DNA, het uiterlijk en de ecologie van deze twee nauw verwante soorten. De twee soorten, hoewel ze in het algemeen erg op elkaar lijken, hebben kleine verschillen in uiterlijk en kunnen niet oversteken.

Alle beschikbare bewijs suggereert dat de ene soort van de andere is geëvolueerd. De Midas Cyclid -populatie was oorspronkelijk in La Laguna, terwijl de nieuwste soort onlangs is geëvolueerd, wat in evolutionaire termen minder dan 10 geleden betekent.000 jaar.

Het kan u van dienst zijn: Tripticaseína Soja -bouillon: wat is, fundering, voorbereiding, gebruikMidas Cyclid

In vliegen

Een uiterst recent voorbeeld van sympatrische speciatie kan plaatsvinden in de appelwormfly, Rhagoletis Pomonella.

Rhagoletis Pomonella

Deze vliegen werden gebruikt om hun eieren alleen in de vrucht van de doornbomen te plaatsen, maar minder dan 200 jaar geleden begonnen sommige vliegen hun eieren in de appels te stoppen.

Er zijn nu twee groepen appelswormvliegen: een die eieren in de doorn legt en een andere die eieren in de appels legt. De mannen zijn op zoek naar paren in hetzelfde type fruit waarin ze zijn opgegroeid, en de vrouwtjes stoppen hun eieren in hetzelfde type fruit waarin ze zijn opgegroeid.

Daarom zullen vliegen die in de doorn groeiden, nakomelingen in doornen verhogen, en vliegen die in appels groeiden, zullen nakomelingen in appels verhogen.

Er zijn al genetische verschillen tussen de twee groepen en gedurende een lange periode (evolutionaire tijd) kunnen ze afzonderlijke soorten worden.

Het bovenstaande laat zien hoe de speciatie kan optreden, zelfs wanneer verschillende subgroepen van dezelfde soort hetzelfde geografische gebied delen.

Referenties

1. Givnish, t. & Sytsma, K. (2000). Moleculaire evolutie en adaptieve straling (1e ed.)). Cambridge University Press.
2. Mallet, J., Meyer, een., Nosil, p., & Feder, J. L. (2009). Ruimte, sympatry en speciatie. Journal of Evolutionary Biology, 22(11), 2332-2341.
3. McPheron, B. NAAR., Smith, D. C., & Berlocher, s. H. (1988). Genetische verschillen tussen gastheren van Rhagoletis Pomonella. Natuur, 336(6194), 64-66.
4. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologie (7e ed.) Cengage leren.
5. Sympatrische speciatie. Hersteld van: evolutie.Berkeley.Edu
6. Tilmon, k. (2008). Specialisatie, speciatie en straling: de evolutionaire biologie van herbivore insecten (1e ed.)). Universiteit van California Press.